quebrando a “última milha” da industrialização de chips
2024-09-15
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china youth daily·repórter do china youth daily zhang yi
podemos fazer chips bons e baratos? este é um problema que yang guangming, diretor de tecnologia do china electronics engineering design institute co., ltd. (doravante denominado china electronics engineering institute), vem enfrentando há muito tempo.
os chips são chamados de "coração do mundo digital". há um chip escondido em um dispensador de água comum, há dezenas de chips em um telefone celular e um novo carro energético requer 1.500-3.000 chips... revolução energética, inteligência. a fabricação e outras inovações tecnológicas são inseparáveis do suporte de chips. mas os chips também são o produto importado número um do meu país.
yang guangming está profundamente envolvido na indústria há décadas. em sua opinião, o “pescoço preso” dos chips se reflete principalmente na falta de competitividade do mercado na área de consumo. produção em massa em grande escala e abrir o caminho para a industrialização "a última milha".
yang guangming, diretor de tecnologia do china electronics institute, apresentou como promover a "última milha" da industrialização de semicondutores. foto fornecida pelo entrevistado
por que a “última milha” é tão difícil?
"um chip do tamanho de uma unha integra 30 bilhões de transistores, e os fios internos excedem 20 quilômetros de comprimento." yang guangming disse que a dificuldade de processamento com esse tipo de precisão pode ser imaginada.
a fábrica de semicondutores que produz chips é um sistema de fabricação complexo e de grande precisão. possui um alto grau de automação, equipamentos industriais caros, grandes investimentos e requisitos ambientais extremamente rigorosos. requer salas limpas de altíssima precisão, água ultrapura sem íons metálicos e impurezas, condições de produção de temperatura e umidade constantes e. equipamento de processo de alta precisão. também possui requisitos extremamente rigorosos no controle do ambiente de microvibração.
yang guangming deu um exemplo de projeto de linha de produção de semicondutores do qual eles participaram. a área da sala limpa era de 300 mil metros quadrados, aproximadamente o tamanho de mais de 40 campos de futebol. cerca de 1,8 mil milhões de quilowatts-hora de electricidade são consumidos todos os anos, o que se aproxima do consumo anual de electricidade dos residentes numa cidade com uma população de 2 milhões de habitantes. a produção de semicondutores requer múltiplos processos de limpeza e consome cerca de 15 milhões de metros cúbicos de água todos os anos, o que equivale à quantidade de água de um lago oeste. “este é o resultado de tomarmos várias medidas para reciclar uma gota de água três vezes em. a fábrica."
“economizar 10% ou desperdiçar 10% está relacionado à competitividade de mercado da empresa e é provável que determine se a empresa terá lucro ou prejuízo.” yang guangming apresentou que eles realizam um planejamento abrangente e otimização contínua para a produção. linha para continuar a reduzir os custos de fabricação da empresa. encontre a solução ideal.
jin chunfeng, chefe do centro de pesquisa de tecnologia de vibração do instituto de eletrônica da china, disse que o principal processo de fabricação de chips na indústria de semicondutores é a fotolitografia. se a fotolitografia for perturbada por leves vibrações e causar desvios, todo o chip será destruído.
à medida que os requisitos para controle de microvibração em equipamentos de precisão continuam a aumentar, o modo antimicrovibração passivo tradicional não pode mais atender aos requisitos de precisão, e o controle ativo do isolamento de vibração tornou-se um meio necessário.
jin chunfeng disse que esta tecnologia já foi monopolizada por países estrangeiros antes, e a velocidade de vibração mais baixa que pode ser alcançada internacionalmente é de cerca de 0,1um/s. após anos de acumulação de tecnologia, o instituto de eletrônica da china desenvolveu o primeiro dispositivo de isolamento de vibração de controle ativo em grande escala da china, que pode atingir uma velocidade de vibração de 0,05um/s na banda de frequência de 1-100hz, quebrando o monopólio estrangeiro de uma só vez e alcançar o nível de liderança mundial a solução do problema do "pescoço preso" estabeleceu uma base técnica.
a produção e o processamento de chips semicondutores devem ser realizados em salas limpas, que exigem a remoção de partículas de poeira e a captura de poeira 100 vezes menor que o diâmetro de um fio de cabelo humano. o china electronics institute acumulou décadas de experiência no campo da tecnologia limpa. ele pode não apenas controlar com precisão peças com altos requisitos para um ambiente limpo, mas também reduzir o investimento na construção de salas limpas. filtros e unidades de filtragem química, é o primeiro equipamento comercial de filtragem química na china, com uma eficiência de processamento de 98%, preenchendo a lacuna tecnológica nacional.
yan dong, especialista em tecnologia limpa do hospital, disse que, além do projeto e construção precisos na fase inicial do projeto, garantias de serviço de ciclo completo de serviços de diagnóstico inteligentes também podem ser fornecidas durante a operação do projeto para melhorar ainda mais a taxa de rendimento.
foto cedida pelos entrevistados dentro da sala limpa do projeto
revezamento juvenil para enfrentar dificuldades
bai fan, funcionário do centro de tecnologia digital do instituto de eletrônica da china, lembra que um dia, há quatro anos, um telefone celular doméstico mais recente que poderia ter sido adquirido após fazer um pedido de repente tornou-se inestimável, disponível, mas fora de estoque devido a as crescentes sanções do governo dos eua a situação era que ele originalmente planejava dar a seu pai um presente de aniversário em seu septuagésimo aniversário.
como consumidor comum, bai fan sentiu verdadeiramente pela primeira vez o impacto do bloqueio tecnológico ocidental na vida. como pesquisador científico na área de semicondutores, ele se sente urgente com a situação atual de restrição dos chips de última geração do país.
o chip aparentemente pequeno é extremamente complexo de produzir. se o modelo puder ser usado para apresentar as condições reais de produção após a construção da fábrica, antes da construção da fábrica, desvios desnecessários podem ser evitados e a eficiência da produção pode ser bastante melhorada.
ele queria fazer a sua parte. o centro de tecnologia digital onde bai fan trabalha é responsável por esta tarefa - simular a produção de fábricas reais em formato digital para acelerar a construção de fábricas de semicondutores, otimizar o layout da linha de produção e economizar investimento. naquela época, esta jovem equipe de 40 integrantes, com média de idade inferior a 34 anos, corria contra o tempo para resolver problemas técnicos.
agora, os resultados de suas pesquisas científicas foram aplicados a projetos específicos para fornecer às empresas de semicondutores soluções de projeto de engenharia mais avançadas.
a mais recente solução de fábrica digital dupla resolve o problema de pontos de interrupção entre fontes de processo e sistemas de fábrica. xia liankun, gerente geral do china electronics institute, disse que após a prática, estima-se que a eficiência operacional da fábrica aumentou em mais de 5%, o sistema foi otimizado em mais de 8% e o investimento foi reduzido em mais de 12%. após a otimização dos links locais, os custos operacionais anuais podem ser reduzidos em quase 10 milhões de yuans.
“atacaremos tudo o que o país precisar.” a geração mais antiga de cientistas do instituto electrónico da china ainda se lembra que, naquela altura, os seus tópicos de investigação científica baseavam-se todos nas principais necessidades do país. o china electronics institute nasceu durante o período nacional do "primeiro plano quinquenal". naquela época, a base industrial da china era fraca e algumas estavam até vazias. como pioneiro da tecnologia de engenharia na indústria eletrônica da china, ele trabalhou duro e conquistou muitos "primeiros" no campo da indústria eletrônica, tornando a indústria eletrônica de ponta a confiança do país.
desde a equipa de design inicial de dezenas de pessoas até agora a mais de 6.000 pessoas, uma equipa que integra design e investigação científica, o espírito dos engenheiros inspirou gerações de jovens trabalhadores científicos e tecnológicos a continuarem a servir a inovação científica e tecnológica do país. hoje, a “última milha” da indústria de chips é constantemente otimizada e suave. yang guangming disse que há um longo caminho a percorrer para alcançar a controlabilidade independente dos chips, mas ele tem forte confiança de que maiores avanços serão alcançados nos próximos anos.
fonte: cliente do china youth daily
